以串口作（zuò）為傳輸媒介，介紹下（xià）怎樣來發送接收一個完（wán）整的數（shù）據包。過程涉及到封包與（yǔ）解包。設計一個良好的包傳輸機製很有利於數據傳輸的穩（wěn）定性以及正確性。串口隻是一種傳輸媒介，這種包機製同（tóng）時也可以用於SPI,I2C的（de）總線下的數（shù）據傳（chuán）輸。在單片機通信（xìn）係統（多機通信以及PC與單片機通信）中，是很常見的問題。

一（yī）、根（gēn）據幀頭幀尾或者幀長檢測一個數據幀

1、幀頭（tóu）+數據+校驗+幀尾

這是一個典型的方案，但是對幀頭與（yǔ）幀尾在設計的時候都要注意，也就是說幀頭、幀尾不（bú）能在所傳輸的數據域中出現，一旦出現可能就被誤判。如果（guǒ）用中斷來接收的話，程序基本可以這麽實（shí）現：

unsigned char recstatu;//表示是否處於一（yī）個正在（zài）接收（shōu）數據包的狀態

unsigned char ccnt;      //計數

unsigned char packerflag;//是否接收到一個完整的數據包標誌（zhì）

unsigned char rxbuf[100];//接收數據的緩衝區

void UartHandler()

{

unsigned char tmpch;

tmpch = UARTRBR;

if(tmpch 是包頭（tóu）)                          //檢測是否是包（bāo）頭（tóu）

{  

recstatu = 1;

ccnt   = 0 ;

packerflag = 0;

return ;

}

if(tmpch是包尾)                          //檢（jiǎn）測是否是包（bāo）尾

{

recstatu = 0;

packerflag = 1;                      //用於告（gào）知係統已經接（jiē）收到一個完整（zhěng）的數據包

return ;

}

if(recstatu ==1)                           //是否處於接收數據包狀態

{

rxbuf[ccnt++] = tmpch; 

}

}

上麵也就是接收一個數據包，但是再次提醒，包頭和包（bāo）尾不能（néng）在（zài）數據（jù）域中出現，一旦出現將會出現誤判。另外一個。數據的校驗算法是很必要的，在數據傳輸中，由於受到幹擾，很難免有時出現數據錯誤，加上校驗碼可在（zài）發現數據傳輸（shū）錯誤時，可以要求數據的另一方重新發送，或是進行簡單的丟棄處理。校驗算法（fǎ）不一定要很複雜（zá），普通的加和，異或，以及循環冗餘都是可（kě）以的。我上麵的接收程（chéng）序在接收（shōu）數據時，已經將包頭和包尾去掉，這些可以（yǐ）根據自（zì）己的需求加上（shàng），關鍵是要理解原理。

上述包協議出現（xiàn）了以（yǐ）下（xià）的幾種變種：

1.1 幀頭（tóu）+數據長度（dù）+數據+校驗值

1.2包長+校驗值

上（shàng）麵兩種其實都是知道了數據包的長度，然後根據接（jiē）收字節（jiē）的長度來判斷一個完整的數據包。例如，定義一個數據包（bāo）的長度為256字（zì）節，那我們就（jiù）可以（yǐ）一直接收，直到接收到256個字節，就認（rèn）為是（shì）一個數據包。但（dàn）是，會不會存在問題呢？比如（rú）說從機向主機（jī）發送（sòng）數（shù）據，發送了一半，掉電，重啟，開（kāi）機後繼續發送，這很明顯（xiǎn）接（jiē）收到的數據就不對了，所以此時很有必要定（dìng）義一個超限時間，比如我們可以維護（hù）下麵（miàn）這樣的一個結（jié）構體。

struct  uartrd{

char  rd[ 256];

unsigned int timeout;

}

成員變量rd用來存放接收到的數據字節；成員變量timeout用來維（wéi）護超時值，這（zhè）裏主（zhǔ）要討論這個。這個數值怎麽維護呢，可以用（yòng）一個定時器來維護，以可以放在普通的（de）滴答中斷裏麵來（lái）維護（hù），也（yě）可以根據係統運行一條指令的周期，在自己的循環中來維護，給其設置個初值，比如說100，當有第（dì）一個數據到來以後，timeout在指定的時間就會減少1，減少到0時，就認為超時，不論是否接收到足夠的數據，都應該拋棄。

二、根據接收超時（shí）來判（pàn）斷一個數據（jù）包

2.1  數據+校驗

核心思想是如果在達到一定的時間沒有接受到數據，就認為（wéi）數據（jù）包接收完成。modbus協議裏就有通（tōng）過時間間隔來判（pàn）斷幀結束的。具體實現是要使用一個定時器，在接收到第一個數據時（shí）候，開啟定時器，在接收到一個數據時候，就將定時器清零（líng），讓定時器重新開始計時，如（rú）果設定的超時時間（jiān）到（超（chāo）時時間長度可以設（shè）置為5個正常接收的周期（qī）），則認為在這一段時間內沒有接受到新的數據，就認為接（jiē）收到一個完整的數（shù）據包了。

進（jìn）行一個簡（jiǎn）單的小的（de）總結，上述幾種方法都還是較為常用的，在具體的實現上，可以根據具體的實際（jì）情況，設計出具體的通訊協議。數據校驗位，有時候感覺不（bú）出來其重要性，但是一定要加上，對（duì）數據進行一（yī）個相關的驗證還是必要的。現在很在MCU都帶（dài）有FIFO，DMA等功能，所以有時候利用上這些特性（xìng），可以設計出更（gèng）好的通訊方式。有（yǒu）的人問在接受串口數據時候是應該中斷一次（cì）接收一個，還（hái）是進入中斷（duàn）後（hòu）接收一段數據呢，我認為應該中斷接收一個，因為CPU是很快（kuài）的，至（zhì）少對（duì）於串口是這樣，在接受每（měi）個數據的（de）間隔期間，處理器還是（shì）可以做些其（qí）他工作的。在多線程中，那就可以直接建（jiàn）立一（yī）個數據接收線程。